分布式光纖是一種利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質(zhì)的技術(shù)，可同時獲取被測場的空間分布和隨時間變化的信息。以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：

原理

基于光在光纖中傳輸時產(chǎn)生的散射效應(yīng)，如瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射等。當(dāng)光纖某點(diǎn)的環(huán)境發(fā)生溫度、振動或應(yīng)力等變化時，會導(dǎo)致該點(diǎn)產(chǎn)生的背向散射光在強(qiáng)度和頻率位置上發(fā)生比例性變化。通過檢測散射光信號的變化，利用光時域反射（OTDR）技術(shù)等，獲取光纖沿線各點(diǎn)的溫度、應(yīng)力、振動等物理量信息，并依據(jù)采樣時間與發(fā)射探測光之間的時間差，定位出當(dāng)前散射光在光纖中產(chǎn)生的位置。

特點(diǎn)

抗干擾能力強(qiáng)：具有優(yōu)異的抗電磁干擾能力，適用于強(qiáng)電磁環(huán)境下的測量與監(jiān)控。光纖材料還具有良好的耐腐蝕和耐高溫性能，適用于惡劣環(huán)境。

分布式測量：一次測量即可獲取整個光纖區(qū)域內(nèi)的被測量一維分布圖，若將光纖架設(shè)成光柵狀，還可測定被測量的二維和三維分布情況。能實(shí)現(xiàn)長距離、連續(xù)分布式測量，單根光纖可覆蓋數(shù)十千米范圍。

高精度與高分辨率：OFDR 技術(shù)的空間分辨力可達(dá)毫米級別，可實(shí)現(xiàn)高精度測量。

安全性高：光纖傳輸不受電磁干擾和射頻干擾影響，信號傳輸過程中不易被竊取或破壞。

高帶寬、大容量：能夠同時傳輸多路信號，滿足復(fù)雜傳感系統(tǒng)的需求。

系統(tǒng)組成

光源模塊：提供穩(wěn)定、高功率的光信號，通常采用激光二極管或多模激光器作為光源。

傳感光纖：作為傳感元件，通過感知外界物理量引起的光信號變化，實(shí)現(xiàn)信號傳輸與測量。

信號處理單元：對接收到的光信號進(jìn)行解調(diào)、濾波、放大等處理，提取出有用的傳感信息，并將其轉(zhuǎn)換為可識別的電信號輸出。

應(yīng)用領(lǐng)域

電力行業(yè)：用于電力電纜、母線槽等輸送電能設(shè)備的溫度監(jiān)測，以及變電站、輸電線路等關(guān)鍵部位的溫度和應(yīng)變監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱等潛在故障，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行2。

石油化工行業(yè)：可對油氣管道及儲罐進(jìn)行溫度監(jiān)測，檢測管道泄漏、溫度異常等情況，防止油氣泄漏引發(fā)的安全事故；還可用于化工設(shè)備的溫度和應(yīng)力監(jiān)測，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，保障設(shè)備安全運(yùn)行。

交通行業(yè)：在橋梁、隧道、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施中，用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)的溫度、應(yīng)變和振動等參數(shù)，評估結(jié)構(gòu)的健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。

安防領(lǐng)域：可作為周界防范系統(tǒng)的傳感器，通過監(jiān)測光纖沿線的振動信號，實(shí)現(xiàn)對入侵行為的實(shí)時檢測和定位，廣泛應(yīng)用于機(jī)場、軍事基地等重要場所的安防監(jiān)控。